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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 4/2014

01.04.2014

Ultrasonic Spot Welding of Aluminum to High-Strength Low-Alloy Steel: Microstructure, Tensile and Fatigue Properties

verfasst von: V. K. Patel, S. D. Bhole, D. L. Chen

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 4/2014

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Abstract

The structural applications of lightweight aluminum alloys inevitably involve dissimilar welding with steels and the related durability issues. This study was aimed at evaluating the microstructural change, lap shear tensile load, and fatigue resistance of dissimilar ultrasonic spot-welded joints of aluminum-to-galvanized high-strength low-alloy (HSLA) steel. Two non-uniform layers were identified in between Al and HSLA steel via SEM/EDS and XRD. One was an Al-Zn eutectic layer and the other was a thin (<2 μm) layer of intermetallic compound (IMC) of Al and Fe in the nugget zone. The lap shear tensile testing gave a maximum load of 3.7 kN and the sample failed initially in between the Al-Zn eutectic film and Al-Fe IMC, and afterward from the region containing Al on both matching fracture surfaces. The fatigue test results showed a fatigue limit of about 0.5 kN (at 1 × 107 cycles). The maximum cyclic stress at which transition of the fatigue fracture from transverse through-thickness crack growth mode to the interfacial failure mode occurs increases with increasing energy input.

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Metadaten
Titel
Ultrasonic Spot Welding of Aluminum to High-Strength Low-Alloy Steel: Microstructure, Tensile and Fatigue Properties
verfasst von
V. K. Patel
S. D. Bhole
D. L. Chen
Publikationsdatum
01.04.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 4/2014
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-013-2123-y

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